РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ НОРМАЛЬНЫХ сеченмй ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЗЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ НАРАЩИВАНИЕМ

РАСТЯНУТОЙ ЗОНЫ

3-Z ПОЛОМЕНИЕ

1-е полоЫЕ-

, 2-Е поло-

\ \ МЕНИЕ

Рис.2, к расчету прочности изгибаемых элементов по шаблону А.М.Болдышева - В.С.Плевкова

Рис;1; РАСЧЕМЕ СЖЩ УСИЛИЙ

ЖЕЛЕЗОШТШШХ ИЗГИБШЫХ ЭЛИЛЕНТШ В НОРМАЛШСМ СЕЧЕНИИ

Абсолютные (а) и относительные (г) внешние и внутренние усилия при расчете железооетонного изгибаемого элемента, усиленного нара1чи-ванием (б) илирубашкой СЗ J I- усиливаемый элемент; 2- железобетонное наращивание или рубашка; 3- сцепление между старым и новым • бетоном

Дано: м, 6, h„ \, R6, R„.

Необходимо определить площадь арматура (Ais) i при усилении изгибаемого железобетонного элемента наращиванием растянутой зоны.

Порядок расчета по шаблону А.И.Болдышеаа -• - В.С.Плевкова : " .

I. Определяется относительный изгибащий момент:

где М - изгибающий момент от внешних нагрузок относительно центра тяжести нормального- сечения;

%-%f \ - статический момент сжатой зоны бе- j тона относительно центра тяжести сечения, принимается по табл. листа 227 для различных се-чений изгибаемых элементов. Для прямоугольного сечения

5 = 6hVe. h= hi hs .

2. Определяются относительные расстояния от равнодействующих усллий существующей (As)

и дополнительной (А)арматуры относительно центра тяжести сечения (рис.1):

is=0,5-5s; 5s=o.5-i„; Ъь-Чл: S-Vh.

3. Вычисляется относительное усиление, воспринимаемое существующей арматурой (As)-

otsRs-As/CRg-A),

где А = At-Ас - площадь нормального сечения элемента, принимается по таблице (лист227).

Для прямоугольного сечения А =6-h ;

Ri - расчетное сопротивление существующей арматуры растятутой зонй сечения.

4. На миллиметровке на оси Ы,откладывается найденное значение ci,i (рис.2).

5. Область Ыгчоп шаблона из положения I перемещается по направлению 4 на величину горизонтального смешения начала координат равного лS(положение 2 на рис.2). Далее, перемещая область oCmi-a-n4 из положения 2 по направляющим 5 (рис.2), добиваемся такого положения t шаблона, чтобы точка ttmi оказалась на границе или внутри области с1„« - ot„g.

6. Искомая площадь ap/aTyjai (Ass) определяется выражением

Ass = <*ss "А , где ctss- относительное усилие, воспринимаемое дополнительной арматурой, расположенной в .наращивании растянутой зоны. На рис.2 оно равно горизонтальному смещению начала координат области о(.„б-й„аиэ положения 2 в i.-e положение. Аналитически ofss определяется выражением

tss--0,5[{-t-ags-2as- ,

-V(l + a ss-as)- ci,„i+ rt.s(i-<-2s-is) J;

Rj5 - расчетное сопротивление допо.лнительной ар/атуры растянутой зоны.

Перемещением шаблона из i-ro- положения в положение 3, при котором ct,„u,ax = {, МОЖНО определить максимальную площадь одиночной дополнительной арматуры растянутой зоны:

Ass=(o.6-as)-:-A

РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ЗЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ п0двеаен1см КОНСТРУКЦИИ ЧАСТИЧНОГО РАЗГРУЖЕНИЯ

ЛЙСТ237

расчетная СХЕМ ЖЕЛЕЗОШТСШОГО ИЗГИБАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА, УСИЛЕННОГО ПОдадаНИЕМ КШСТРЖЦИй ЧАСЗТтйНОГО разгржш

1 - разгружаемая конструкция;

2 - шарнирно-подвижные связи между разгружаемой и разгру-

жапцей конструкциями;

3 - разгружающая конструкция.

Конструкции частичного разгру?.:ения работают совместно с раз-гружав1шми конструкциями. Нагрузки, действующие на разгружаемые конструкции, в этом случае воспринимаются совместно разгружаемыми и разгружающими конструкциями. Разгружающие и разгружаемые конструкции связаны между собой и под нагрузкой деформируются совместно. Следовательно, и внешняя нагрузка ц воспринимается разгружаемыми и разгружающими констрйкциями совместно.

Задачей проектирования является" подбор такой разгружающей конструкции, чтобы при перераспределении внешней нагрузки она воспринимала ту часть нагрузки, которую не воспринимает разгружае1лая конструкция.

Обозначим жесткость разгружаемой конструкции через Bj, кривизну изогнутой оси - ; воспринимаемый изгибающий момент -Mi . Для разгружающей конструкции соответственно -Bg, , Mj. Используем известную зависимость кривизны изогнутой оси от жесткости конструкции и действукщего изгибающего момента

-L Hi J- = ids. .

J>i bi Pi Ъг.

Так как разгружаемая и разгружагацая конструкции работают совместно, то кривизна их осей будет одинаковой JL=JL. и соответственно Ml Mt.

Pi Л

Из равенства видно; что изгибающие моменты, действующие на разгружаемую и разгружамцуго конструкции, будут пропорциональны их жесткостям. Полный изгибающий, момент, воспринимаемый консгрукци-..оФнинпгп т)азгсужения, равен lvt= Mj +

Изгибающий момент, лоопринимаемый разгружающей конструкцией, составит

М г - М -I М I ;

(М - Mj-Bg = Ма-В.;

U-B.

Кроме того, можно определить требуемую жесткость разгружающей конструкции

Пользуясь приведенными формулами, можно определить необходимое сечение разгружающей конструкции. Для этого необходимо знать полный изгибающий момент М , который действует на разгружаемую конструкцию, и изгибающий момент Mj , который может воспринять разгружаемая . конструкция.

Далее в.ычисляют величину изгибающего момента Mg t которой необ-i ходимо передать на разгружающую конструкцию. Затем определяют жест- . кость , которую должна иметь разгружающая конструкция.

После назначения сечения разгружающей конструкции определяют её , жесткость, уточняют величину изгибающего момента, приходящегося на неё, проверяют её прочность по формулам СНиП 1:200,202 ].

Кроме расчета на изгиб необходимо проверить прочность наклонных , сечений разгружаемой и разгружающей конструкций. на действие попереч-ных сил, , . ..

расчет железобетонных изгибаемых ЗЛЕМЕНТОВ, УСИЛЕННЫХ подведением дополнительной жесткой ОПОРЫ в пролете с преаварительнь!м разгружене4ем ЭЛЕМЕНТА

лист 238

РАСЧЕТНЫЕ СУШ И В0ЭШКА1Ш1КЕ УСИЛИЯ:

для изгибащих моментов для поперечных сил

Е, t,

Эп. «О СЕЧ.»

а - до усиления (от полной нагрузки tj « g + р) ; б - до усиления (от части нагрузки; например, от постоянной ; при этом полезная нагрузка р снята).

в - после усиления от остальной части нагрузки; например, от полезной Р ;

г - после усиления;

МсЕч, Осич- изГ!.6р:с--л1 й момент и поперечная сила, восгрини.мгемые се-ченг:5м кзгиб?.емого ле(.екта при фа"кт1лческих геометрических .\ара гтерустиках сечения,apMiiCOBaH!-:и и прочностнкх ХБрсктеркСткках материалов;

- V.ZV- --кщш woveHT и попегечная сила от полной нагтлзки i + p до усиления;

- тс же после уС1лен1я;

- изгибанщ-й woMeHT и попегечная сила от частк нагрузки (непример, от псстоянно: д)до услен1я:

- изгибающий момент и поперечная сила от чгст1: иьгрузки (Hcinpuvep, от полезной р) после ус[лен!.я .

Мр, ар

к жестким откосятся опоры, иь;е!ш;1.е осадки при последуэем загру-кении не более осадок существую1дих опор. При подведении под изгибаемый элемент дополнительных secTKiix опор изк:ен.1ется первоначальная конструктивная схема усиливаемого элемента, /дополнительные разгружакшие опоры, устанавливаемые в пролете усилизае.мого изгибаеь-;ого элемента, приводят к повышению их несущей способности до трех раз. дополнительные жесткие опоры выполняются в виде стоек, подкосов, подвесок, рвм.

При прое.чтировании усиления железобетонных конструкций подведени- ем дополнительных жестких опор необходимо, чтобы новые эпюры изгибаю-п!их моментов и поперечных сил (при тэаботе }--силенного элемента по hobos схеме) не выходили за пределы чпгос изгибатгаих моментов и поперечнь-х сил, BocnpMHHNiPeMbix сечением приФактических прочностных характеристиках мйтериелов и эрировании! Пси .том необходимо иеть в ьиду, что дополнительные опоры подводят под конструкцию, частично р.1згруж9нн>ю. Остальная часть нагрузки прикладывается "после подведения дополнительных опор.

Например, на свободно опертую балку действует нагрузка 5+р , от которой возникает иггибаю:"ий момент М + р и поперечная сила О.»!] . Изгибаемый элемент при фактических геометрических характеристиках сечения, аруирозаник и прочностных характеристиках материалов может воспринять изгибаю:!1Ий момент в пролете Мссчи поперечную силу на опорах О. СЕЧ . После частичной разгрузки (напрш/ер, от полезной нагрузки р) на усиливаемый элемент будет дё.!ствовсТЬ только часть нагрузки (например, постоянная g ) , от которой возникает изгибающий момент \Aq и поперечна! сила йд . После подведения дополнительной опоры в пролете и приложения остальной нагрузки (ранее снятойр), усиленный элемент Судет работать как двухпролетная неразрезная оелка, в которой возникнут изги5аю11;не mon;eHTa Мр и поперечные силы О-р . Суммарный изгибающий момент в усиленном элементе Ма*р и суммарная поперечная сила Q-11-t-p .не должны преньльать несущую способность усиливаемого элемента Мссч и ач ( не должны выходить за пределы эпюры материалов). Кроме того, не должен возникать отрищипельный изгибанцкй момент над подиодимой опорой.